銅基粉末壓制成形過程的數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、本文采用有限元模擬軟件MSC.Marc對銅基粉末的壓制成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究。在研究過程中建立了一套粉末體壓制成形過程中摩擦系數(shù)變化曲線的測試裝置，通過該裝置得到了銅基粉末壓制成形過程中的摩擦系數(shù)變化曲線，并將其成功導(dǎo)入到有限元模擬分析的模型中。
　　 有限元模擬結(jié)果表明：銅基粉末成形過程中模壁摩擦作用導(dǎo)致的粉末顆粒位移滯后現(xiàn)象決定了壓坯最終的相對密度分布狀況，粉末的位移變化規(guī)律與壓坯的密度分布相似，降低壓制速度可以明顯改善彈

2、性后效導(dǎo)致的壓坯變形和密度下降等不利現(xiàn)象。
　　 通過二維有限元模型分析了銅基粉末壓制成形過程的主要影響因素，研究結(jié)果表明：潤滑條件的改善可以明顯減小粉末顆粒位移滯后現(xiàn)象帶來的不利影響；粉末的高徑比H/D≤1.5時，壓坯的密度均勻性比較理想，當(dāng)H/D＞1.5時，其密度分布均勻性較差，尤其是H/D≥4時，密度分布差異過大，易造成粉末體壓坯密度薄弱處的開裂甚至坍塌；增加壓制速度易使壓坯密度分布不均；壓制方式的轉(zhuǎn)變可以改變壓坯密度的分

3、布狀況，雙向壓制比單向壓制可獲得到更均勻的壓坯；壓制結(jié)束后的保壓一定時間可以給很好地降低彈性后效帶來的負(fù)面影響；脫模方式也會影響壓坯密度的均勻性，頂出式脫模比壓下式脫模更合理。
　　 針對圓筒形銅基粉末冶金制品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了深入的模擬研究分析，建立了9種不同的壓制工藝方案，并對其成形影響因素進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：雙向壓制時，采用相同的上下模沖壓制速度，得到的壓坯均勻性較好。采用帶浮動芯棒的雙向壓制時，上下模沖壓制速度比值為1